山药多糖对肾缺血再灌注损伤大鼠肾组织缺氧诱导因子—1α和血管内皮生长因子表达的影响

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  摘要:目的 观察山药多糖对肾缺血再灌注损伤大鼠肾组织缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)和血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响,并探讨其作用机制。方法 SD大鼠随机分为假手术组、模型组、山药多糖组,制备肾缺血再灌注损伤大鼠模型,术前7 d,山药多糖组每日给予山药多糖(200 mg/kg)灌胃,假手术组和模型组每日给予等体积生理盐水灌胃,缺血再灌注6 h后,检测各组大鼠血尿素氮(BUN)和血肌酐(SCr)的含量,Western Blot法检测各组肾组织HIF-1α蛋白表达水平,RT-PCR法检测各组肾组织HIF-1α、VEGF mRNA表达水平。结果 与假手术组比较,模型组和山药多糖组血清BUN、SCr含量升高(P<0.01),肾组织HIF-1α mRNA、蛋白表达及VEGF mRNA表达升高(P<0.01);与模型组比较,山药多糖组血清BUN、SCr含量降低(P<0.01),肾组织HIF-1α蛋白、mRNA表达及VEGF mRNA表达升高(P<0.01)。结论 山药多糖对肾缺血再灌注损伤大鼠具有明显保护作用,其机制可能是通过上调肾组织HIF-1α表达进而诱导VEGF的表达而达到治疗作用。
  关键词:山药多糖;缺血再灌注损伤;缺氧诱导因子-1α;血管内皮生长因子;大鼠
  中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2014)02-0056-03
  肾脏血流量丰富,是对缺血再灌注损伤敏感的器官之一,临床上休克、播散性血管内凝血、肾脏外伤和肾脏移植中均可发生肾缺血再灌注损伤(renal ischemia reperfusion injury,RIRI),如何降低由于RIRI所引起的肾损害,促进恢复已成为一个重要的研究课题。缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)是调节细胞缺氧适应的氧敏感转录因子[1],HIF-1α可调控血管内皮生长因子(VEGF)的表达、促进新生血管形成[2],从而减轻缺血性肾脏的缺血缺氧,改善肾功能损害。本实验旨在通过复制大鼠RIRI模型,观察山药多糖对RIRI肾组织HIF-1α和VEGF表达的影响,并探讨其作用机制。
  1 实验材料
  1.1 动物
  SPF级雄性SD大鼠30只,体质量(180±20)g,湖南中医药大学实验动物中心提供,合格证号:SCXK(湘) 2009-0001,饲养于湖南中医药大学SPF级动物房。
  1.2 试剂
  一抗为兔抗大鼠HIF-1α(美国Santa Cruz公司)、兔抗大鼠β-actin多克隆抗体(武汉博士德),二抗为生物素标记山羊抗兔IgG(北京中杉金桥),RNA提取试剂盒、RT-PCR试剂盒(北京天根生化科技有限公司)、ECL化学发光试剂(美国Pierce),其余试剂均为国产分析纯。
  1.3 药物
  山药饮片购自湖南中医药大学第一附属医院药剂科,洗净山药片加双蒸水置40 ℃浸泡4 h,用匀浆器匀浆,按1∶8加双蒸水40 ℃提取2 h,用4层纱布过滤冷却,取上清液,4000 r/min离心10 min去杂质,于80 ℃浓缩,加乙醇浓度至80%时多糖析出,静置后出现沉淀,4000 r/min离心10 min,回收乙醇,沉淀用无水乙醇提取3次,冷冻干燥后为灰白色山药粗多糖,用蒽酮法测定山药多糖的含量为18%。
  2 实验方法
  2.1 分组与给药
  将大鼠随机均分为假手术组、模型组、山药多糖组,每组10只。假手术组麻醉后开腹,分离双侧肾蒂,暴露60 min后关闭腹腔;模型组复制肾脏缺血再灌注损伤模型[3];山药多糖组术前7 d给予200 mg/kg[4]山药多糖灌胃;假手术组和模型组给予等体积生理盐水灌胃,1次/d。
  2.2 造模
  术前12 h禁食,自由饮水,腹腔注射1%戊巴比妥钠(40 mg/kg)麻醉,切除右侧肾脏,以避免右侧肾脏的代偿作用,暴露左侧肾脏并游离肾蒂,夹闭肾动静脉60 min,松开动脉夹后,如果肾脏由紫黑色转为红色说明肾缺血-再灌注模型复制成功,如果松开动脉夹5 min后未变成红色为灌注不成功,则弃去不用。再灌注6 h后处死动物。
  2.3 血尿素氮和肌酐测定
  各组大鼠再灌注6 h后分别于腹主动脉取血3 mL, 3000 r/min离心15 min后分离血清,分装后-70 ℃冰箱保存待测。血肌酐(SCr)测定采用碱性苦味酸比色法,尿素氮(BUN)测定采用二乙酰一肟显色法,按试剂盒说明操作。
  2.4 肾组织缺氧诱导因子-1α蛋白表达测定
  采用Western Blot法,常规提取蛋白质样品,BCA法进行蛋白质定量。每泳道10 μg蛋白,8%十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺(SDS-PAGE)凝胶电泳分离后湿转至PVDF膜,封闭,加兔抗大鼠HIF-1α(1∶100),4 ℃孵育过夜,洗膜。加HRP标记的二抗IgG室温孵育1 h,ECL试剂发光,X线胶片曝光,显影,定影。扫描测定条带光密度值,以与β-actin的比值作为其表达强度。
  2.5 肾组织缺氧诱导因子-1α和血管内皮生长因子基因表达测定
  采用RT-PCR法,用Trizol法提取总RNA,于10 μL反应体系中进行逆转录反应合成cDNA,PCR扩增目的基因HIF-1α、VEGF及内参基因β-actin片段。引物设计与合成:按GenBank数据库检索目的序列,Primer引物设计与分析软件设计引物。引物由英潍捷基(上海)贸易有限公司合成。反应条件:94 ℃预变性5 min, 60 ℃退火1 min,72 ℃延伸40 s,35 个循环后,72 ℃延伸10 min。引物序列:HIF-1α上游引物为5’-GTTTCTGCTGCCTTGTAT-3’,下游引物为5’-ACTATG TCGCTTTCTTGG-3’,扩增片段长度为196 bp。VEGF上游引物为5’-CATCTTCAAGCCGTCCTGTGT-3’,下游引物为5’-CTCCAGGGCTTCATCGTTACA-3',扩增片段长度为398 bp。β-actin上游引物为:5’-ACCCACACTGTGCCCAT CTATGA-3’,下游引物为5’-CATCGGAACCGCTCATTGC CGATAG-3’,扩增片段长度为296 bp。以上PCR产物用2%的琼脂糖凝胶电泳检测并用凝胶成像系统拍照分析目的条带的灰度值。PCR目的产物的平均累积光密度与内参照PCR校正产物的平均累积光密度的比值,即分别为目的产物mRNA表达量的半定量结果。   3 统计学方法
  采用SPSS19.0统计软件进行分析。计量资料采用—x±s表示,多组均数的比较采用方差分析,组间两两比较采用最小显著法(LSD-t),相关分析采用Pearson相关分析。P<0.05表示差异有统计学意义。
  4 结果
  4.1 山药多糖对肾缺血再灌注损伤大鼠血尿素氮和肌酐含量的影响
  与假手术组比较,模型组和山药多糖组BUN、SCr含量明显升高(P<0.01);与模型组比较,山药多糖组BUN、SCr含量明显降低(P<0.01)。见表1。
  4.2 山药多糖对肾缺血再灌注损伤大鼠肾组织缺氧诱导因子-1α蛋白表达水平的影响
  与假手术组比较,模型组和山药多糖组肾组织HIF-1α蛋白水平明显升高(P<0.01);与模型组比较,山药多糖组肾组织HIF-1α蛋白表达明显升高(P<0.01)。结果见图1、表2.。
  4.3 山药多糖对肾缺血再灌注损伤大鼠肾组织缺氧诱导因子-1α和血管内皮生长因子基因表达的影响
  与对照组比较,模型组HIF-1α、VEGF mRNA表达明显升高(均P<0.01);与模型组比较,山药多糖组HIF-1α、VEGF mRNA表达明显升高(均P<0.01),VEGF mRNA的表达与HIF-1α mRNA的表达呈正相关(r=0.526,P<0.01)。见表3。
  5 讨论
  缺血再灌注损伤是指组织器官在缺血的基础上回复血流后组织损伤反而加重,甚至发生不可逆性损伤的现象[5]。肾是高灌注器官,对缺血缺氧比较敏感,因此,临床上RIRI比较常见。RIRI是急性肾衰竭(acute renal failure,ARF)的病理生理基础。HIF-1是1992年Semenza等在低氧诱导的肝细胞癌细胞株Hep3B细胞核提取物中发现的一种蛋白质,该蛋白能特异性地结合于促红细胞生成素基因的低氧反应元件(hypoxia response element,HRE)上,被称之为缺氧诱导因子-1。HIF-1是由120 kD的α亚基和91~94 kD的β亚基组成的异源二聚体,其中α亚基是低氧调控的功能性亚基,β亚基为结构性亚基。HIF-1α在常氧下不表达而在细胞缺氧时表达明显增加。作为一种转录因子,HIF-1α具有相当广泛的靶基因谱,其中包括与缺氧适应、炎症发展及肿瘤生长等相关的近100种靶基因,靶基因的蛋白产物涉及血管生成、红细胞生成、血管舒缩反应、能量代谢、细胞增殖和凋亡等各个方面[6-7]。VEGF即是其中的一个靶基因。缺血再灌注损伤时,VEGF可通过与其受体结合而促进血管内皮细胞的增殖,加速新生血管的形成[8],从而发挥血管生成、保护组织的作用。Rosenberger等[9]在大鼠ARF模型的研究中发现,HIF-1早期快速的激活对肾脏在缺氧损伤中的反应性保护具有重要作用。张氏等[10]研究表明,HIF-1α在视网膜缺血再灌注损伤中发挥重要作用,VEGF在视网膜缺血再灌注损伤中的表达可能受HIF-1α的诱导而发挥作用。宋氏等[11]研究发现苯扎贝特可增加HIF-1α、VEGF的表达,从而对缺血再灌注损伤起到神经保护作用。本实验采用RT-PCR和Western Blot法分别检测各组大鼠肾组织HIF-1α蛋白及基因表达,结果显示模型组大鼠肾组织的HIF-1α蛋白及基因表达较假手术组均明显升高,证明肾脏缺血缺氧可诱导肾组织HIF-1α的高表达,也说明HIF-1α是调节细胞缺氧适应的重要转录因子。
  山药始载于《神农本草经》,为健脾补肾药。现代药理研究表明,山药多糖是山药的主要活性成分,主要由甘露糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖组成,具有增强免疫、耐缺氧、抗氧化、延缓衰老、抗肿瘤、降低血糖等多种药理作用[12]。本研究结果显示:与模型组比较,模型组血清BUN、SCr含量明显降低,说明山药多糖能改善肾功能,对缺血再灌注后引起的肾脏损伤有显著的保护作用。此外,山药多糖能明显增加肾组织HIF-1α和VEGF mRNA表达,且VEGF mRNA表达与HIF-1α mRNA表达呈正相关,说明山药多糖可能通过促进HIF-1α的表达,增加VEGF表达来改善缺血再灌注肾组织缺血缺氧,从而保护肾功能。这可能是山药多糖防治肾缺血再灌注损伤的又一作用机制。
  参考文献:
  [1] Haase VH. The sweet side of HIF[J]. Kidney Int,2010,78(1):10-13.
  [2] Poynter JA, Manukyan MC, Wang Y, et al. Systemic pretreatment with dimethyloxalylglycine increases myocardial HIF-1α and VEGF production and improves functional recovery after acute ischemia/reperfusion[J]. Surgery,2011,150(2):278-283.
  [3] 王蕾,买买提祖农·买苏尔,克拉拉·阿巴斯,等.葡萄籽原花青素对大鼠肾缺血再灌注损伤保护作用的研究[J].新疆医科大学学报,2011, 34(1):58-61.
  [4] 唐群,吴华,雷久士.山药多糖预处理对大鼠肾缺血再灌注损伤的抗氧化保护作用[J].中国医药导报,2013,10(9):21-22,24.
  [5] 金惠铭,王建枝.病理生理学[M].7版.北京:人民卫生出版社,2008:141-144.
  [6] Wenger RH, Stiehl DP, Camenisch G. Integration of oxygen signaling at the consensus HRE[J]. Sci STKE,2005,2005(306):re12.
  [7] Schofield CJ, Ratcliffe PJ. Oxygen sensing by HIF hydroxylases[J]. Nat Rev Mol Cell Biol,2004,5(5):343-354.
  [8] Cook KM, Figg WD. Angiogenesis inhibitiors:Current strategies and future prospects[J]. Ca Cancer J Clin,2010,60(4):222-243.
  [9] Rosenberger C, Heyman SN, Rosen SJ, et al. Up-regulation of HIF in experimental acute renal failure:evidence for a protective transcriptional response to hypoxia[J]. Kidney Int,2005,67(2):531-542.
  [10] 张小年,游志鹏,汪昌运.HIF-1α及VEGF在大鼠视网膜缺血再灌注损伤中的作用[J].江西医学院学报,2009,49(10):19-20,40.
  [11] 宋晶晶,娄季宇,杨霄鹏.苯扎贝特对脑缺血再灌注损伤大鼠HIF-1α、VEGF表达的影响[J].中国老年学杂志,2012,32(10):2101-2103.
  [12] 杨宏莉,李少春,张伟伟,等.山药多糖的药理作用[J].医学研究与教育,2010,27(3):80-82.
  (收稿日期:2013-04-08,编辑:华强)
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